Гидравлическое нажимное устройство прокатного стана

 

Сеюэ,,Севетсккк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ОЗЯЬСТВУ о>884759 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (5!)м. клз (22) Заявлено 250 180 (21) 286 475 1/22-0 2 с присоединением заявки Йо

В 21 В 31/32

Государственный кокитет

СССР но дмам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1181. Бюллетень Н9 44

Дата опубликования описания 3(11181 (5э) УДК 621.771. . 2.06 (088. 8) A И. 11еликов, Б.В.Розанов, В.И.Пономарев, В.Н.Быткин, A.Ä. Елишевич, И.М. Макеев, A. И . Герцев, Ю. В. Гесслер, В.Я.Тонконогов, Л.Д.Пескин, С.Х.Сиушев, Э.Я.Классен, И.К.Азнмов, В.П .Яланский, О.Г.Сахаров,C.Â. Зеленский, В.В.Поваляев и С.М.Топалер ij ( (72) Авторы изобретения.(71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

ПРОКАТНОГО CTAHA

Изобретение относится к прокатно му производству, а именно к устройствам для радиальной установки валков прокатного стана.

Известно гидравлическое нажимиое устройство прокатного стана, содержащее гидроцилиндры, установленйые в поперечинах станины рабочей клети, и систему управления, включающую и себя: золотник и задатчик для перемещения золотника, один из которых, . например задатчик, расположен вне клети на отдельной стойке, при этом полости цилиндров связаны с золотниками. Данное устройство позволяет исключить влияние растяжения станины при прокатке на раствор валков и повысить стабильность его работы яа счет расположения задатчнка вие, клети

Ма отдельной стойке (1}.

Однако в этом устройстве без наличия сложной электрической системы автоматического регулирования и контроля-невозможно существенно компенсировать упругую деформацию клети и, прежде всего, ее валкового узла, деформация которого составляет 40-60 % упругой деформации клети в целом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

:устройство для автоматического регу лирования толщины полосы при прокатке, содержащее гидромесдоэы, смонтированные в поршнях дифференциальных гидроцилиндров, установленных между подушками одного нз валков и поперечинами станины, поршневые полости которых связаны с насосной станцией через клапан давления, соединенный с гидромесдоза и, а штоковые полости образуют замкнутый объем, запираемый посредством обратного клапана (2).

Известное устройство лишено недостатка, присущего предыдущей конструк15 ции, однако в известной конструкции полости гидромесдоэы и гидроцилиндра соединены между собой посредством клапана давления, потери на трение в коТором приводят к расширению зоны

20 нечувствительности системы, и, как следствие, к снижению Фочности про катки, а наличие замкнутых объемов масла, сопряжено с утечками через уплотнения и приводит к снижению точности прокатки, к нарушению нормального процесса прокатки в связи с sos.никающим по этой причине перекосам валкой. Кроме того, наличие замкнутого объема масла в гидромесдозе при30 водит к перемещениям ее плунжера в

884759

45 пределах упруГОй,цефОрмацин этОГО объема, а в гидропружине — к нестабильности ее упругих характеристик во времени из-за изменения свойств заполняющэго ее масла; оба эти фактора дополнительно снижают точность прокат ки . Помимо этого, наличие э амкнутых объемов масла усложняет конструкцию устройства, поскольку требуе тся система периодической и х подпитки в связи с потерями масла через

10 уплотнения.

Цель изобретения — повышение точности прокатки за счет уменьшения потерь в гидросистеме.

Поставленная цель достигается тем, что в известном гидравлическом нажим- 15 ном устройстве прокатного стана, включающем дифференциальные гидроцилиндры, установленные в поперечинах станины, в каждом иэ которых монтирована гидромесдоза, сопряженная своим плунжером. с подушкой опорного валка и размещенная в выполненном с хвостовиком поршне гидроцилиндра, полость которого.,обращенная к поперечине и хвостонику, связана с насосной станци- 5 ей через клапан давления, клапан давления кйнематически связан с плунжером гидромесдоэы и поршнем гидроцилиндра, упомянутая полость которого напрямую соединена с полостью гицромесдозы, а свободный конец xBocIQвика зафиксирован относительно поперечины станины, например силовой гайкой.

На чертеже представлено предлага- З емое устройство,разрез .

В нижней поперечине 1 станины установлен поршень 2 нажимного устройства, который книзу переходит в хвостовик с. навернутой на него силовой гайкой 3. Между поршнем 2 и плун- 4О жером 4 гидромесдозы заключена полость 5 гидромесдозы. B поршне 2 на резьбе установлен золотник 6, головка которого в паре с плунжером 4 образуют регулируемый.дроссель в виде полости 7 дросселя и щели 8. Второй дроссель (нерегулируемый) ныполнен в виде жеклера 9, ввернутого в . плунжер 4 и соединенного на слив гибким шлангом 10. Оба дросселя об- gp разуют клапан давления, связанный с полостью 5. В нижней части золотника 6 установлена червячная передача 11 и вертлюг 12, iñoåäèíÿþùèé полость 5 с истОчникОм нысОкОгo давления, например, с гидроаккумулятордМ (не показан) . Между поперечной

1 и поршнем 2 заключена полость 13 гидроцилиндра, соединенная с полостью 5 каналами 14. Между гайкой 3 и поперечиной 1 зажата дистанционная 40 втулка 15.

В исходном положении плунжер 4 под действием веса валков опущен до упора в поршень 2, при этом щель 8 имеет максимальную ширину. 65

Устройство работает следующим образом.

При подаче давления в вертлюг 12 масло по осевому каналу золотника 6 поступает в полость 6 дросселя н далее через щель 8 — полость 5 гидромесдозы. Плунжер 4 начинает подниматься, при этом ширина цели 8 уменьшается, и расход масла через нее снижается. Перемещение плунжера продолжается до тех пор, пока расходы через щель 8 и жеклер 9 станут одинаковыми, а давление н полости 5 будет соответствовать весу валков (с подушками) G.

Работа нажимного устройства рассмотрена применительно к реверсинному стану 550 холодной прокатки. До начала прокатки при отсутствии усилия на валках давление н полости 5 соответствует весу валков и равно

16 кг/см . Следует отметить, что давление в полости 7 такое же как в гидроаккумуляторе, питающем нажимное устройство, в рассматриваемом стане оно равно 300 кг/см и сохра7 няется постоянным как во время проката, так и на холостом ходу стана.

При захвате раската валками и появлении усилия прокатки усилие на плунжере возрастает с величины Й„ =

=додэ R<=-(P + G ) /2. Под действием

2 этого усилия плунжер опускается, увеличивая ширину щели 8 и расход масла через нее. При этом расход масла через жеклер 9 также возрастает и, как следствие, возрастает давление масла перед ним. Очевидно, что давление после жеклера, в том числе и штанге

l0, равно давлению сливных магистралей. Перемещение плунжера продолжается до тех пор, пока давление перед жеклером, а следовательно, и в полости 5 будет соответствовать усилию

R<, н частности для стана 550 рабочему усилию проката P = 150 т (при этом 2 В= 150 + 10 160 т) соответи ствует давление в полости 5, равное

250 кг/см . Следует отметить, что для повышения давления с 16 до

250 кг/см требуется перемещение плунжера относительно золотника на величину, равную 0,02 мм, что составляет всего, 2 В упругой деформации клети, возникающей под действием рабочего усилия прокатки.

Одновременно все изменения давления н полости 5 поступают через каналы 14 в полость 13, площадь F> которой должна быть больше, чем площадь F.ïîëîñòè 5; в частности, для стана 550 соотношение указанных площадей F/F = 320 : 1280 = 1:4. В результате хвостовик поршня 2 постоянно испытывает усилие растяжения, равное троекратному усилию на плунжере, т.е ° - 2 = 3 R Ïðè жесткости прокатной клети стана 550, равной М K = 160 т/м)ч, 884759 и усилии прокатки P =- 150 т увеличе ние раствора валков, т.е.упругая деформация клети составит g S = (Р+(})/

/Мк = 1 мм. Одновременно за счет упругого растяжения своих хвостовиков поршни 2 выдвигаются из гнезд в поперечинах 1, компенсируя тем самым упругую деформацию клети на величину

О $4 = Q/Ì >, где ̄— жесткость двух хвостовиков (совместно с втулками 15). При Q = 2 (3 В,„) = 2 ° 3 х х 160 = 480, и 9 = 720 т/мм получа2 ем сГS< = 400:720 = 0,67 мм. Это значит, что суммарная деформация клети

Sy dSî ДВ 1 0 67 0 33 мм оказалась в 0 8В/ d Sg = 1/0,33 = 3 13 раза меньше, чем деформация сГБО клети беэ ее компенсации . Другими словами, наличие полостей 13 позволило повысить жесткость клети в 3 раза, т.е. получить Мк = 3 х 160=480 т/мм. 20

Регулирование толщины в предлага емом нажимном устройстве осуществляется известным способом. Вращая с помощью червячной передачи 11. золотник б,вывинчивают его иэ поршня 2 - при необходимости сведения валков, или ввинчивают — при необходимости разведения валков. Поскольку при этом, как указывалось выше, ширина щели остается практически неизменной, то плуижер 4 вынужден следовать за перемещениями головки золотника.

Укаэанная выше величина жесткости

МК = 480 т/мм является оптимальной для данной клети, так как дальнейшее повышение связано с.увеличением разнотолщинности полосы за счет биения валков. Однако ликвидировав биение валков, можно, применив предлагаембе нажимное устройство, ликвидировать полностью упругую деформацию клети, 40 т.е. добиться такого положения, когда зазор между валками будет сохраняться неизменным, независимо от усилия прокатки. Для этого достаточно увеличить в 1,5 раза площадь полости 13, при этом величина компенсации упругой деформации составит д S = (1,5 480) г г 720 = 1 мм, т.е.dS = д Я,, а ГВ = 0.

Предлагаемое гидравлическое нажимное устройство может быть применено как на проектируемых листовых и полосовых станах горячей и холодной про * катки, так и на действующих станах при их частичной реконструкции.

Формула изобретения

Гидравлическое нажнмное устройстч во прокатного стана, включающее дифференциальные:гидроцилиндры и установленные в поперечинах станины, в каждом иэ которых монтирована гидромесдоэа, сопряженная своим плунжером с подушкой опорного валка и размещенная в выполненном с хвостовиком поршне гидроцилиндра, полость которого, обращенная к поперечине и хвостовнку, связана с насосной станцией через клапан давления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности прокатки за счет уменьшения потерь в гидросистеме, клапан давления кинематически связан с плунжером гидромесдоэы и поршнем гидроцилиндра, упомянутая полость которого напрямую соединена с полостью гидромесдозы, а свободный конец хвостовика зафиксирован относительно поперечины станины, предпочтительно силовой гайкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 363534, кл. В 21 В 31/32, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 506979, кл. В 21 В 37/02, 1973.

Составитель И . Скоробогат ский

Редактор И.Ковальчук Техред А.Бабинед Корректор Н.Стец

Заказ 10330/9 Тираж 891 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Иосква,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная,4